Temperaturen in kunststoffbasierten tribologischen Systemen
In tribologischen Kontakten wird durch Reibungsvorgänge mechanische Energie in Wärme umgewandelt. In der Folge stellt sich eine Temperaturverteilung ein, die von der Struktur des Tribosystems beeinflusst wird. Da die Eigenschaften von kunststoffbasierten tribologischen Werkstoffen stark temperaturabhängig sind, bestimmt der Wärmehaushalt des Systems wesentlich seine tribologische Leistungsfähigkeit.
Eine möglichst genaue Kenntnis der Temperaturverteilung ist somit eine wichtige Grundlage für die Analyse und Optimierung kunststoffbasierter tribologischer Systeme. Insbesondere die Temperaturen in der tribologischen Kontaktfläche sind jedoch experimentell nicht zugänglich. Am Lehrstuhl für Verbundwerkstoffe werden daher Strategien für die thermische Modellierung und Berechnung dieser Systeme intensiv erforscht. Analytische Ansätze ermöglichen eine schnelle und einfach handhabbare Abschätzung der Kontakttemperatur. Diese werden ergänzt durch numerische Simulationen, welche detaillierte räumliche Informationen zu Wärmeströmen und der resultierenden Temperaturverteilung liefern.
Die erarbeiteten analytischen und numerischen Berechnungsmethoden sind mit den experimentellen Methoden am Lehrstuhl für Verbundwerkstoffe eng verzahnt. Experimentell ermittelte Daten sowohl als Eingangsdaten für die Simulation und zur Kalibrierung und Validierung der Modelle. Im Gegenzug liefern die Berechnungsergebnisse einen zentralen Beitrag zur Interpretation der Laborversuche.